媒体揭秘：嫦娥三号上面的“兰州制造”(图)

510所研制的二次表面镜 孙理摄

　　12月14日9时11分，嫦娥三号月球探测器在月球虹湾区成功着陆。这是中国航天器首次“降临”地外天体，中国也成为世界上第三个在月球上成功实施软着陆的国家，这让每一个中国人自豪无比。兰州空间技术物理研究所(以下简称510所)作为中国航天科技不可或缺的一份子在这次举国欢庆的科学壮举中作出了不可替代的贡献。在嫦娥一号与二号上该所研制的科学装置就不可或缺，今天记者再带大家探秘嫦娥三号上有什么新技术和新部件是510所研制的，同时，看看神秘的航天部件是怎么研制出来的。

　　热控材料指标达到国际先进水平

　　柔性热控薄膜是航天器热控制技术采取的主要手段之一，粘贴在卫星表面，不但能反射星外的太阳射线，而且有助于排放卫星内部的余热，从而使卫星在达到一个合适的温度范围同时起到空间环境防护作用，保证航天器的结构部件、仪器设备正常工作。

　　510所柔性薄膜研制组承担了嫦娥三号深空探测器热控分系统导电型聚酰亚胺镀铝的研制任务。对一般航天器来说，外部的辐射热源主要来自太阳的直射辐射、地球反照和地球红外辐射，嫦娥三号深空探测器还要面对月球轨道剧烈的温度波动，因此对热控材料的热学性能要求更高。在研制过程中，510所采用国际先进技术，成功地为嫦娥三号卫星研制出性能满足热控要求的“金色外衣”，保证了嫦娥卫星在太空中能满足自身温度要求，所研制的热控材料指标均达到了国际先进水平。

　　嫦娥三号的成功不仅再次给全国人民带来成功的喜悦，同时也为510所表面工程研究室卫星热控OSR研制组的同志们送来值得自豪的成绩：不仅因为登陆器和月面巡视器“玉兔”展示给世人的中国国旗是由该研制组的人员设计研制，“嫦娥”衣服上那些银光闪闪的部分也是由他们精心研制的。

　　这些银光闪闪的部分就是510所研制生产的掺铈玻璃型OSR，它是空间飞行器热控系统中重要的一部分，在利用其高效散热功能的同时，有效保护了空间飞行器不受各种空间辐射的影响。510所拥有近30年的OSR研制历程，其产品已经广泛应用于我国的各类卫星。近年来，为了提升我国自主知识研发能力、提高我国空间用OSR产品在月球探测这类深空探测方面的适用性，510所对掺铈玻璃型OSR的研制进行了技术攻关。成功研制出了满足深空探测用的长寿命、高可靠卫星要求的产品。该类产品不仅在技术性能上达到国际水平，而且在抵抗空间辐照方面更有出色的表现。同时，研制人员对该产品进行了严格的环境试验，产品经受了15年的模拟空间环境考验。

　　自主研制的月尘测量仪登上月球

　　月球表面笼罩着一层细小的尘埃颗粒，这就是“月尘”。这些颗粒一方面像面粉一样细小，一方面又像钢珠一样坚硬耐磨，它们很容易在自然或人为的因素作用下，被扰动而悬浮在月球表面，就像一层薄薄的面纱，遮住了月亮女神娇羞的容颜，也为渴望“一亲芳泽”的探测器，设置下了第一道障碍。

　　随着我国月球探测任务二期工程的启动，月球着陆探测、自动巡视勘察以及后续的载人登月探测，都面临“月尘”所带来的挑战，而“测量月尘”自然就成了解决月尘问题的首要问题。为了确保后续登月飞船、月表自动巡视勘察系统的可靠工作，必须建立有效的监测月尘沉积量方法，获得月尘的时间和空间分布规律，为月尘防护和清除体系的建立提供参考数据。

　　510所真空低温技术与物理重点实验室结合自身的专业特长，承担下了研制月尘测量仪的任务，他们攻克了研制过程中的诸多技术难题，为该工程载荷成功奠定了坚实的基础。同时，研制成功的月尘测量仪将在未来的火星和行星际尘埃探测中有极为广阔的应用前景。

　　510所研制的嫦娥三号月尘测量仪的主要任务是探测着陆器着陆月表时飞溅的月尘量，分析月尘潜在影响和探测月表月尘随时间变化的累积量，为后续月球探测、载人登月和未来建立月球基地任务的月尘防护和清除提供设计依据，同时也可在轨验证月尘对太阳电池阵的影响，为探月设备的顺利工作提供工程保障。

　　作为510所首次承担的，具有探索性的有效载荷，涉及的关键技术攻关难度之大是难以想象的。方案设计之初，研制小组曾满怀诚意地向国外取经，寻求合作，然而欧洲国家对所有的核心技术都守口如瓶。现实深深刺痛着每一位科研人员的心，“我们要让自主研制的月尘测量仪登上月球！”510所月尘测量仪研制团队决定自主攻关。面对着不知从何处开始着手的难题，12位从未接触过微小颗粒测量的年轻人说干就干，开始了月尘测量仪的研制征程。

　　项目负责人王鷁和技术骨干姚日剑等相继走访了清华大学、防化指挥学院、复旦大学微电子研究所、“国立”台湾大学环境防护实验室等学校和研究单位，却了解到，国内现有的研究成果存在着：仪器量程并不能满足于空间尘埃的测量，特别是空间尘埃均未作过研究，而比起烟尘，让尘埃吸附在粘性涂层上要困难得多。于是，项目组决定自行攻关粘性涂层，从涂层材料到镀膜工艺，尝试了10多种材料和甩胶法、蒸发镀膜法、浸渍法、真空镀膜法、溶胶凝胶法和直接涂敷法等镀膜工艺，粘附材料换了30余种，石英晶片用坏了120余片，试验失败30余次。功夫不负有心人，经过反复的试验验证，终于解决了这一难题，并得到了国内同行专家的一致认可。一次次关键技术的解决，都是向成功迈出了坚实的一步，也沉淀了研制人员辛勤的汗水。在攻克难题的同时，研制团队把取得的成果进行固化，先后申报了十余项专利，其中6项专利已获得批准。

　　确保伴随车在落月后正常运行

　　2010年12月，510所作动中心接到嫦娥三号月球巡视器外场试验用伴随车研制任务，该任务涉及到机械臂、电源、通信、车辆、温控等多领域的知识，涉及面广，且研制周期短，任务艰巨分秒必争，中心领导雷厉风行，迅速组织科研力量，制定周详的研制计划，紧锣密鼓地展开了研制工作……

　　众所周知物体在月球上的重力为地球的六分之一，故月球巡视器在地面进行试验时不能适应地球的重力环境，因此月球巡视器在进行地面试验时就需要有一辆车伴随其后，为其承载重量——伴随车。伴随车除了要为月球车承载设备以外还要为月球车的部分仪器提供电源，且需要有非常好的伴随性能，保证其运行与月球巡视器同步，因此伴随车为月球巡视器地面试验中不可或缺的一部分。

　　伴随车项目启动后作动中心研发团队对任务进行了全面的分析，该项目从启动到产品交付不足8个月的时间，研制周期非常短，其次伴随车的研制涉及诸多领域，知识面广难度高。依据研制方针，伴随车研制团队对任务的细节进行了详细的剖析，经提炼，伴随车研制中需要解决的难点主要有：巡视器与伴随车之间有上百根线缆，两车运行过程中线缆既不能坠地也不能绷紧，因此伴随车需要与巡视器时刻保持同步，以防止线缆扰动对巡视器造成干扰；试验时两车距离不足2米，要保证不论出现任何情况，伴随车都不能撞上巡视器；伴随车需在火山灰、沙漠等非常松软的地形下稳定行走，下陷不打滑，且具备多地形下的爬坡及越障功能；伴随车动力系统、电源系统等设备均不能对巡视器以及其上的仪器产生电磁干扰；伴随车仪器舱要保证在强烈的日照下，舱内温度控制在一定范围，防止损坏仪器。为了解决这一系列的问题，510所做出了多种创新技术确保了伴随车在落月之后的正常运行。

　　在嫦娥三号任务中，510润滑中心承担了着陆器分系统太阳翼驱动组件、转移机构驱动组件、-Y舱盖机构驱动组件和相机指向机构云台等机构类产品活动件研制及试验任务，另外还承担压紧释放装置、月基光学望远镜转台和巡视器驱动机构连接件等多项活动件研制任务。（记者孙理）